L'osmosi inversa elimina la sal. També elimina tota la resta. L'aigua que surt d'una membrana d'osmosi inversa és químicament agressiva: pH baix, duresa gairebé zero, alcalinitat gairebé zero i un potencial de corrosió que filtrarà plom de les unions de soldadura i dissoldrà els revestiments de ciment de les canonades de distribució. Als sistemes costaners mediterranis d'Espanya, on l'aigua dessalinitzada viatja des de les plantes costaneres a través de xarxes envellides fins a les ciutats de l'interior, aquest potencial de corrosió no és teòric. És la raó per la qual les fallades de les canonades en els sistemes de distribució d'aigua dessalinitzada costen més de mantenir que les xarxes de subministrament convencionals.
La solució d'enginyeria és la remineralització: injectar CO₂ dissolt a l'aigua de producció per baixar-ne el pH i després passar-la per un contactor de pedra calcària on el CO₂ reacciona amb el carbonat de calci per dissoldre el calci i el bicarbonat a l'aigua. El resultat és aigua amb duresa i alcalinitat controlades, un índex de saturació de Langelier estable que no corroirà ni incrustarà les parets de les canonades.
La taxa de dosificació de CO₂ ho controla tot. Massa poc CO₂: no hi ha prou calci que es dissol de la pedra calcària, l'aigua continua sent corrosiva. Massa CO₂: l'excés de gas passa pel contactor sense canvis, entra al sistema de distribució i fa baixar el pH de l'aigua a l'aixeta, una infracció normativa del Reial Decret 140/2003 (estàndards d'aigua potable, màxim 500 mg/L de CO₂). El sensor de CO₂ dissolt és l'únic instrument que mesura la dosi real subministrada al procés, no la dosi comandada per la bomba dosificadora.
El sensor
El sensor de CO₂ dissolt Honde utilitza un elèctrode de membrana tipus Severinghaus. El CO₂ es difon des de l'aigua de procés a través d'una membrana permeable als gasos fins a un tampó intern, on produeix un canvi de pH que l'elèctrode converteix en una lectura de concentració. La mesura és específica del CO₂ dissolt; no respon al bicarbonat, carbonat ni a cap altra espècie dissolta.
| Especificació | Valor |
|---|---|
| Principi de mesura | Elèctrode de membrana de Severinghaus |
| Gamma de CO₂ | 0–2.000 ppm (0–2 g/L) |
| Precisió | ±3% FS |
| Resolució | 0,01 ppm |
| Compensació de temperatura | Automàtic, 0–50 °C |
| Sortida | RS485 Modbus-RTU / 4–20 mA |
| Sense fil | GPRS / 4G / WiFi / LoRa / LoRaWAN |
| Habitatge | Acer inoxidable 316L, IP68 |
La compensació automàtica de temperatura és l'especificació crítica per a la dessalinització del Mediterrani espanyol. La temperatura de l'aigua de producció varia de 16 °C a l'hivern a 28 °C a l'estiu, una oscil·lació de 12 °C que produeix un error del 12-15% en la mesura del CO₂ dissolt no compensat. La normativa espanyola sobre aigua potable exigeix que els nivells de CO₂ es mesurin al punt de distribució, que és a temperatura ambient. Un sensor calibrat a 20 °C que llegeix l'aigua de producció d'estiu a 28 °C sobreestima el contingut de CO₂ en aproximadament un 15%, suficient per activar una falsa alarma alta en una planta de dosificació estàndard. La compensació de temperatura elimina aquesta deriva estacional.
La configuració del procés posttractament
En una planta espanyola d'OS d'aigua de mar (SWRO), el sensor de CO₂ dissolt està instal·lat en dos punts de mesura:
Punt 1: Sortida de dosificació de CO₂aigües avall del capçal d'injecció de CO₂, aigües amunt dels contactors de pedra calcària. El sensor confirma la concentració real de CO₂ dissolt abans que l'aigua entri al llit de pedra calcària. La sortida de la bomba dosificadora i el CO₂ dissolt real divergeixen quan la pressió de subministrament de CO₂ fluctua o l'equilibri de pressió parcial de l'aigua es desplaça, esdeveniments que el controlador de la bomba dosificadora no detecta. El sensor els detecta immediatament.
Punt 2: Sortida del contactor / col·lector de distribuciódesprés dels contactors de pedra calcària. El sensor mesura el CO₂ residual dissolt a l'aigua tractada, confirmant que la reacció de la pedra calcària ha consumit CO₂ dins del rang reglamentari. Aquest és el punt de mesura de compliment.
| Punt de mesura del procés | Funció del sensor | Llindar regulador |
|---|---|---|
| Sortida de dosificació de CO₂ | Confirma la dosi real enfront de la dosi prescrita | Sense llindar directe; controla el PID |
| Contactor/presa de distribució | Mesura de compliment | < 500 mg/L CO₂ (Reial Decret 140/2003) |
L'arquitectura de la solució
Nivell 1 — Instrumentació de la plantaAmbdós sensors es connecten a la xarxa de control de processos de la planta mitjançant RS485 Modbus-RTU. Un registrador de dades amb pantalla a la sala de control de la planta mostra els dos punts de mesura simultàniament (la concentració de CO₂ dosificat i el residual de l'aigua processada) amb un gràfic de tendències de 30 dies. L'operador de la planta verifica cada sensor mensualment amb una referència de mesurador manual: una mostra puntual analitzada amb un mesurador portàtil de CO₂, comparada amb la lectura instal·lada.
Nivell 2 — TransmissióEls sensors de la planta transmeten mitjançant mòduls GPRS, 4G o WiFi a la xarxa SCADA centralitzada de la companyia d'aigua. Per a les plantes satèl·lit de les Illes Canàries i les estacions costaneres remotes d'Almeria i Múrcia, on la connectivitat WAN dedicada és limitada, LoRaWAN retransmet dades al centre d'operacions regional de la companyia. Totes les dades es paquetitzen en format MQTT Json, alimentant tant el controlador PID local de la planta com la plataforma centralitzada de monitorització de la qualitat de l'aigua de la companyia.
Nivell 3: control del núvol i de la dosificacióEl servidor al núvol i el programari consoliden les dades de CO₂ dissolt de totes les plantes de dessalització monitoritzades, mostrant dades en temps real i dades històriques a tota la xarxa de tractament de la companyia elèctrica. El sistema de relé d'alarma funciona al llindar de compliment: quan el CO₂ de la sortida del contactor supera els 450 mg/L (50 mg/L per sota del límit reglamentari), el relé alerta el supervisor de torn i marca l'esdeveniment per a l'informe trimestral de compliment. Un segon relé al sensor de sortida de dosificació s'activa quan el CO₂ cau per sota de la concentració mínima d'alimentació del contactor, alertant l'operador que no hi ha prou CO₂ que arribi al llit de pedra calcària.
Resultats de camp: Planta SWRO costanera mediterrània, Múrcia, Espanya, 2026
Una planta SWRO a Múrcia que dóna servei a 180.000 consumidors urbans va instal·lar sensors de CO₂ dissolt Honde en ambdós punts de mesurament el gener de 2026, substituint un règim anterior de proves manuals de CO₂ amb mostres individuals dues vegades per torn.
- • Maquinari:2 sensors de CO₂ dissolt per tren de tractament (4 trens = 8 sensors en total), RS485 al PLC de la planta, 4G al SCADA de la companyia elèctrica.
- • Local:Registrador de dades amb pantalla a la sala de control; Verificació mensual del mesurador de mà.
- • Núvol:MQTT Json a la plataforma de qualitat centralitzada de la companyia elèctrica.
- • Alarma:Relé d'alt contingut de CO₂ de 450 mg/L; relé de dosificació mínima de sortida per tren.
| Mètrica | Línia base de mostra puntual (2025) | Sensor de CO₂ en línia (2026) |
|---|---|---|
| Superaments de CO₂ en aigua tractada (>500 mg/L) | 7 | 0 |
| Fallades de la bomba dosificadora no detectades >2 hores | 9 | 0 |
| Excursions de pH a l'entrada de distribució | 23 | 4 |
| Cost químic de dosificació de CO₂ (indexat) | 100% | 87% |
| Anàlisis manuals de laboratori de CO₂ al mes | 720 | 72 (només verificació) |
- Els 7 excediments de CO₂ en aigua potable registrats el 2025 —cadascun un esdeveniment reglamentari que requereix notificació al Ministeri de Sanitat d'Espanya— van baixar a zero durant els primers set mesos de funcionament instrumentat. El sistema de relés d'alarma va detectar tres excediments incipients en el llindar de 450 mg/L i va alertar el supervisor de torn, que va corregir la taxa de dosificació de CO₂ abans que el punt d'aigua potable es veiés afectat.
- 9 fallades de la bomba dosificadora el 2025 havien passat desapercebudes durant més de 2 hores abans que les proves de mostra simple les detectessin, perquè el senyal de control de la bomba mostrava que "estava en funcionament" mentre una vàlvula bloquejada impedia el subministrament de CO₂. El sensor en línia a la sortida de dosificació va detectar cada esdeveniment equivalent a la temporada 2026 en un termini de 2 minuts des de l'inici de la fallada, i cadascun va activar una alarma de relé immediata.
- El cost de la dosificació de CO₂ va baixar un 13%: el bucle de retroalimentació en línia va permetre a la planta ajustar el punt de consigna de dosificació de 280 mg/L a 240 mg/L a la sortida de dosificació, eliminant el marge de seguretat que havia estat compensant la incertesa del mostreig puntual en dos torns.
- Anàlisis manuals de CO₂ reduïdes de 720 a 72 al mes: els sensors en línia gestionen el seguiment continu del compliment de les normes; les mostres mensuals proporcionen el registre d'auditoria de verificació.
Contacteu amb Honde Technology per a la monitorització del tractament d'aigua
Honde Technology és un fabricant alemany verificat per TUV i Alibaba. Subministrem el maquinari de mesura de CO₂ dissolt, la tecnologia de membrana Severinghaus i la telemetria de control de processos necessària per a les instal·lacions de tractament d'aigua que operen sota els límits reglamentaris de CO₂.
Per obtenir més informació sobre sensors i solucions IoT personalitzades, poseu-vos en contacte amb Honde Technology Co., LTD.
- WhatsApp: +86-15210548582
- Correu electrònic: info@hondetech.com
- Lloc web de l'empresa: www.hondetechco.com
El mapa de la demanda als mercats desenvolupats de dessalinització i tractament d'aigua
El sensor de CO₂ dissolt per al control de la remineralització és una especificació compartida a tots els països que operen la dessalinització SWRO a escala municipal. Les plantes Sorek i Hadera d'Israel, les instal·lacions SWRO més grans del món, realitzen un seguiment continu del CO₂ dissolt als seus contactors de pedra calcària. Les plantes de dessalinització d'aigua de mar de Perth (SWDP) d'Austràlia i les instal·lacions de Kurnell de Sydney especifiquen sensors de CO₂ en línia com a part de la instrumentació de compliment normatiu. La xarxa de dessalinització de l'Algarve de Portugal, ampliada després de la sequera del 2022-2025, requereix un seguiment del CO₂ a cada sortida del contactor. Xipre i Malta, on la dessalinització proporciona més del 50% del subministrament d'aigua potable, operen sensors de CO₂ dissolt com a principals instruments de compliment per a les seves xarxes de distribució. Cada planta convergeix en el mateix requisit de sensor: elèctrode de membrana de Severinghaus, compensació automàtica de temperatura i sortida RS485/MQTT, l'especificació que tanca el bucle de control de dosificació que el mostreig manual no pot fer.
Data de publicació: 25 d'agost de 2026